Бетон қоришмаси peжа бетон қоришмасининг тузилиши Бетон қоришмасининг реологик хоссалари

С, л

Ц










I

II

III

I

II

III



3.15-расм. Бетон қоришмаси тузилишининг хиллари ва уларнинг меъёрий харакатчан қоришма сувшимувчанлигига таъсири. I-сузувчан тўлди-рувчили; II-зич жойлашган тўлдирувчили; III-йирик ғовакли, тўлди-рувчили(цемент ҳамири камчилли).
Бетон қоришмасининг учинчи тур тузилишида цемент ҳамири кам, у фақат тўлдирувчи доналарининг юзасини жуда юпқа қалинликда қоплайди, доналар орасидаги ғовакларни қисман тўлдиради.

Хар қайси тузилиш ўзининг қонуниятларига эга бўлиб, унинг хосса-ларига турли омилларнинг таъсирини белгилайди. Биринчи хил тузилишда ҳал қилувчи вазифани цемент ўтайди. Иккинчи хил тузилишда тўлди-рувчининг ўрни ва уларнинг орасидаги ишқаланиш ортади. Айниқса тузи-лишнинг хоссаларига тўлдирувчи учинчи хил тузилишда кучли таъсир кўрсатади. Бундай холда қоришманинг реологик хоссалари ички ишқа-ланишларни ҳисобга олган холда аниқланиши керак.

Бир турдаги тузилишдан иккинчисига ўтиш тўлдирувчи миқдорининг ошиши орқали бирин-кетин амалга ошади. Дастлабки ўтиш аввал кичик ҳажмларда кузатилади ва кейинчалик кетма-кет бутун бетон ҳамирини қамраб олади. Иккинчи тузилишдан учинчи тузилишга ўтишда (цемент ҳамирининг тўлдирувчилар орасидаги ғовакларини тўлдиришга етишмаётган жараёнда) бетон қоришмасини қориштириш ёки ёйишда катта миқдорда ҳаво қўшилиб кетади ва улар тўлдирувчидаги доналараро бўш ғовакликларни тўлдириб, цемент ҳамири ҳажмини оширгандек бўлади. Бундай тузилишни иккинчи турга мансуб дейиш мумкин. Цемент ҳамири миқдорининг тобора камайиши ва кираётган ҳаво хамда ҳаво пуфакчалари ўлчамларининг ортиши натижасида нотекисликлар ва ёриқлар пайдо бўлади. Бундай тузилиш учинчи турга мансуб.

Бетон қоришмаси тузилиши тавсифининг кетма-кет ўзгариши натижа-сида турли тузилишлар орасидаги чегаралар нисбийдир. Бу чегаралар цемент ва тўлдирувчи, бетон қоришмасининг ҳаракатчанлиги, қолиплаш усуллари ва бошқа омилларнинг ўзгариши натижасида сезиларли даражада ўзгариши мумкин.

Одатдаги бетон қоришмалари иккинчи тур тузилишга киради. Бундай тузилиш ўзининг юқори самарадорлиги билан ажралиб туради ва энг кам цемент сарфи билан берилган ҳаракатчанликдаги қатламланмайдиган бетон қоришмасини олиш имконини беради. Тузилиши биринчи турга мансуб бўлган қоришмаларга, армоцемент конструкциялар тайёрлаш учун қўллани-ладиган ва боғловчи сарфи кўпайтирилган цемент-қумли қоришмалар киради. Тузилиши учинчи турга мансуб қоришмаларга қумсиз бетон қориш-малари ва бошқа саёз қурилиш қоришмалари киради.

Бетон қоришмасининг реологик хоссалари
Бетон қоришмасини қолиплаш уни тайёрлаш, жойлаш, зичлаш ва қотиришдан бошланади. Бу жараёнлар бетоннинг, темирбетон конструкция-ларнинг ва буюмларнинг сифат кўрсаткичларини белгилайди. Шу сабабли бетон қоришмаси хоссаларининг турли омилларга боғлиқлигини, яъни талаб даражасидаги бетон қоришмасини олиш учун бетон қоришмасини тайёрлаш жараёнларини аниқ бошқариш мўҳим аҳамият касб этади.

Бетон қоришмасинингасосий хоссаларидан бири унинг қулай жойланув-чанлиги, ёки қолипланувчанлиги, яъни, берилган шакл бўйича бир текисда ёйилиб қопланиши ва айни вақтда бир турлигини сақлашидир. Қулай жой-ланувчанлик бетон қоришмасининг қолипни тўлдириш жараёнидаги ҳаракат-чанлиги (оқувчанлиги) ва пластиклиги, шунингдек, ёрилмасдан деформа-цияланиши билан тавсифланади.

Бетон қоришмасининг турли шароитлардагихолатини тавсифлаш учун унинг сурилишдаги чегаравий зўриқишинингўзгариш даври ва қовушқоқ-лиги каби реологик хоссаларидан фойдаланилади. Ушбухоссаларни аниқлаш учун турли-хил вискозиметрлардан фойдаланилади. Бундай тажрибалар асосан илмий-тадқиқот лабораторияларда амалга оширилади. Ишлаб чиқа-риш шароитларида эса одатда бетон қоришмасининг ҳаракатчанлигини турли асбоблар ёрдамида назорат қилиниб, улар тез ва нисбатан оддий ҳолда бетон қоришмасининг зарурий тавсифларини олиш имконини беради.

Бетон қоришмасини тўлиқ баҳолаш, бетон ва темирбетон буюмларни ишлаб чиқаришни тўғри ташкил этиш учун қоришманинг бошқа хусусият-ларини ҳам билиш зарур ва уларга қуйидагилар киради: қоришманинг зичланувчанлиги, бир турлилиги, қатламланувчанлиги, ҳажмининг қотиш жараёнида ўзгариши, ҳаво ютувчанлиги, бирламчимустаҳкамлиги (зудлик билан қолипдан чиқариладиган бикр бетон қоришмалари учун).

Бетон қоришмасининг ўзига хослиги асосан,хоссаларининг уни тайёрлашнинг бошланишидан то қотгунича доимий ўзгариб туриши бўлиб, бетон қоришмаси ва бетонда содир бўладиган мураккаб физик-кимёвий жараёнларга боғлиқ.

Юқорида қайд қилинганидек, бетон қоришмаси мураккаб кўпкомпо-нентли системадан иборат бўлиб, сув билан боғловчининг бирикишидан хосил бўлган ва янгитдан хосил бўлаётган цемент кристалларидан, тўл-дирувчи доналаридан, кўпчилик холларда махсус қўшилмалардан ва унинг бўшлиқ-ларига жойлашган хаво қатламидан ташкил топган. Қаттиқ фазанинг дис-персли бўлаклари (зарралари) билан сув орасида ўзаро таъсир қилувчи кучлар бўлганлиги сабабли ушбу система боғланиш хусусиятига эга бўлади ва алоҳида реологик, физик ва механик хоссаларга эга бўлган бир хил жинсли физик масса сифатида қаралади.

Ушбу хоссаларга асосан цемент ҳамирининг миқдори ва сифати ўз таъсирини кўрсатади, чунки айнан цемент ҳамиригина дисперс система бўлиб, суюқ ва қаттиқ фазалар орасида катта оралиққа эгалиги ва бунда молекуляр тишлашиш кучларининг кучайишига ҳамда система боғланувчан-лигининг ошишига олиб келади. Бетон қоришмасининг хусусиятига сув сарфи хал қилувчи таъсир қилади, чунки фақат сув бутун система учун тавсифли бўлган боғлиқлик ва ҳаракатланувчанликни берувчи, ҳажм ва суюқ фазанинг тузилишида ҳамда боғланиш кучларининг ортишида ҳал қилувчи таъсир кўрсатади.

Цементнинг гидратланиши жараёнида (қотишдан олдин) янада кўпроқ янги ташкил топган гелсимон сувли боғланмалар юзага келади ва улар қаттиқ фазанинг дисперслигини ошишига олиб келади. Айни пайтда бу жараён бетон қоришмасида цемент ҳамирининг елимловчи ва пластикловчи хусу-сиятларини ҳам ошириб, унинг боғловчилик хусусиятини кўтаради. Нати-жада бетон қоришманинг ҳаракатчанлиги камая боради.

Цемент хамири тузилишли деб номланувчи системаларга киритилади ва улар тузилишнинг бошланғич мустахкамлигини қисман тавсифлайди. Це-мент хамирида юпқа сув қобиғи билан ўралган зарралар орасидаги моле-куляр боғланиш кучлари ҳисобига аниқ тузилиш юзага келади. Суюқ фазанинг қобиқлари цемент хамири таркибида узлуксиз тўрсимон мўҳитни келтириб чиқаради ва бу унга пластиклик хоссаларини беради ҳамда ташқи куч таъсири қўйилган холларда системанинг шакл ўзгартиришларига замин яратади.

Одатда бетон қоришмалари бир жинсли муҳит яратиш учун етарли миқдордаги цемент ҳамири ва сувга эга бўлади (юқорида келтирилган биринчи ва иккинчи тур бетон қоришмаларининг тавсифларига қаралсин). Бундай қоришмалар, ўзини бирламчи тузилишининг мустаҳкамлиги аниқ пластиклик ва ҳаракатчанликка эга бўлган цемент ҳамири каби тутади.

Тузилиши шаклланган системаларга ташқи кучлар қўйилганда улар суюқ моддаларга нисбатан ўзини тутиши билан тубдан фарқланади. Агар суюқликнинг қовушқоқлиги доимий ва қўйилаётган босимга боғлиқ бўлмаса, тузилиши шаклланган системаларнинг қовушқоқлиги эса унга таъсир этувчи ташқи кучларга боғлиқ ҳолда доимий ҳароратда ҳам бир неча марта ўзгаради. Қовушқоқлик системанинг сурилишдаги кучланишига ёки силжувчи дефор-мацияларнинг тезлигига боғлиқ бўлади.

Ташқи кучлар таъсири остида дастлабки таркибнинг парчаланишига ўхшаш ҳолат юзага келади, унинг алохида элементлари орасидаги боғланиш-лар сусаяди ва натижада системанинг деформацияланиш хусусияти ва харакатчанлиги ортади. Силжиш ўзининг критик тезлигига эришганда системанинг дастлабки тузилиши охирги чегарагача бузилади, силжишга қаршилик минимал даражада бўлиб, хатто кам харакатчан қоришмалар хам маълум даражада оқувчанликка эга бўлади. Ташқи кучлар олингандан сўнг система аввалги холатига қайтади, тузилиш мустахкамлигининг бирламчи холати тикланади, ҳаракатчанлик камаяди.

Бетон қоришмасига ташқи юк қўйилганда ўзини тутиши хақидаги тўлиқ таъсуротни реологик эгри чизиқ кўрсатади ва у уч қисмга бўлинади (3.16-расм). Биринчи қисмда унга катта бўлмаган силжитувчи кучланишда бетон қоришмаси тузилиши τ бирламчи бузилмаган ҳолатда сақланади ва у қовушқоқликнинг η₀ катталиги билан тавсифланади. Системанинг оқувчан-лик чегарасига мос келувчи, критик чегаравий кучланиш τ₁ га эришилганда тузилишнинг бузилиши бошланади ва бу холат τ₀ чегаравий кучланишда тўлиқ бузилишга қадар давом этади. Иккинчи қисмда системанинг бузилиши билан бир вақтда бетон қоришмасининг қовушқоқлиги силжитувчи кучла-ниш ошиши билан камая боради. Таркиб батамом бузилганидан сўнг бетон қоришмаси энг кам даражадаги қовушқоқликка эга бўлади (пластик қовуш-қоқлик η_m-эгри чизиқни учинчи қисми (3.16 а-расм). Бу бос-қичда бетон қоришмаси таъсир этаётган кучланишларга боғлиқ бўлмай, улар ошса ҳам ўзгар-майди.


3.16-расм. Бетон қоришмаси қовушқоқ-пластикликхоссаларининг силжиш кучланишига боғлиқлиги графиклари. а-тузилишли қовушқоқлик; б-оқувчанлик-даги деформацияланиш тезлиги (α₀ ва α_m-системанинг қовушқоқлигини тав-сифловчи бурчаклар).

Тадқиқотлар шуни кўрса-тадики, зичлантирилмаган бе-тон қоришмасининг реологик модули Шведов-Бингом тенг-ламаси ёрдамида қуйидагича ёритилади.

τ =τ₀+η_m (dv/dx) (3.1)

бу ерда τ-силжиш кучланиши; τ₀-силжиш кучланишининг че-гаравий холати; η_m-системанинг пластик қовушқоқлиги; dv/dx-силжиш тезлиги градиенти.

Ушбу келтирилган тенглама бетон қоришмасини қувурлар орқали узатиш ва жуда суюқ қоришмаларни титратмасдан қолиплашдаги холатини тавсифлайди.

Бетон қоришмасини титратиб зичлантирилганда унинг дастлабки тузилиши бузилади, ички ишқаланиш ва боғланиш кучлари энг кичик миқдоргача камаяди ва силжиш кучланишининг чегаравий миқдори жуда кам бўлиб қолади. Бундай шароитда бетон қоришмасининг холати маълум даражада, тахминий яқинлашиш асосида Ньютон тенгламаси ёрдамида қуйидагича ёритилади.

τ=η_м (dv/dx) (3.2)

Бетон қоришмаси таркибидаги йирик тўлдирувчилар миқдорининг ортиши ва сув миқдорининг камайиши силжишга қаршилик қилишнинг ортишига олиб келади. Бундай қоришмаларнинг холатини ёритиш учун Кулон тенгламасидан фойдаланилади:

τ = σ·tgφ+η_ст (3.3)

бу ерда σ -меъёрий кучланиш;·φ-ички ишқаланиш бурчаги; η_ст– системанинг қовушқоқлиги.

Юқорида келтирилган маълумотлар бетон қоришмасини ташиш, қоришмани бункердан бўшатиш, қолиплаш ва х.к. жараёнлар учун фойдали хисобланади.

Амалиётда эса бетон ва темирбетон буюмларни ишлаб чиқаришда керакли талабларга жавоб берадиган бетон қоришмаси таркибини танлаш керак бўлади. Ушбу масалаларни ечиш учун бетон қоришмаси таркиби билан унинг реологик хоссалари орасидаги ўзаро боғлиқликни билиш керак.

Юқорида айтилганларни баҳолаш учун ишлаб чиқариш шароитида соддалаштирилган усуллар қўлланилади (бетон қоришманинг технологик тавсифларини олиш учун), жумладан, қаттиқлик кўрсаткичи, конус чўкиши ва ш.к. Бетон қоришмаси харакатчанлигини аниқлашнинг техник усулларининг афзаллиги шундан иборатки-тажрибалар тез ўтказилади, қўлланиладиган жихозлар нисбатан оддий ва исталган қурилиш лабораторияларида фойдаланиш мумкин. Аммо ушбу тажрибалар орқали бетон қоришмасининг реалогик хоссаларини тўлиқ аниқлаб бўлмайди.

Бетон қоришмасининг реалогик тавсифларини аниқлаш учун махсус асбоблар ва вискозиметрлардан фойдаланилади ва улар ишлаш принципи бўйича бешта гурухга бўлинади (3.17-расм).

1. 
   Цемент ҳамири ёки бетон қоришмасининг махсус капилляр, трубка
   

ёки тешикдан оқиб ўтиш тезлигини аниқлашга асосланган асбоб. Тажриба берилган босим таъсири остида ўтказилади. Ушбу асбоб цемент хамирининг реалогик хоссаларини аниқлашда кўп қўлланилади (3.17 а-расм).

2. 
   Цемент хамири ёки бетон қоришмасига конуснинг ботиш чуқурлиги-
   

ни ўлчашга асосланган асбоб. Ушбу асбоб билан цемент хамирини тажриба қилишда аниқ натижа олиш мумкин (3.17 б-расм).

3. 
   Маълум оғирликдаги ва ўлчамдаги пўлат шарикнинг ботиш тезлиги-
   

ни аниқлашга асосланган асбоб (Десов асбоби). Тажриба одатда қоришмани титратишда ўтказилади (3.17 в-расм).